1. 核心传感器组合
- 激光雷达（LiDAR）：构建实时3D地图，探测静态障碍（如楼梯、墙壁）。
- 视觉摄像头：通过深度学习识别动态物体（如行人、电梯按钮），判断楼梯坡度、台阶高度。
- 惯性测量单元（IMU）：感知自身姿态倾斜度，防止在楼梯边缘失衡。
- 超声波/红外传感器：近距离补盲，防止与行人腿部等低矮障碍碰撞。
- 轮式编码器：精确计算移动距离，配合地图实现定位。
2. 特殊场景应对策略
a) 楼梯场景
- 识别与决策：
- 通过视觉+LiDAR判断楼梯结构，若台阶高度超过机器人的攀爬能力（如轮式机器人通常无法爬楼梯），则自动标记为“不可通行区域”。
- 若为斜坡或低矮台阶（如部分商场缓坡），机器人可能通过调整轮速或机械结构自适应通过。
- 替代方案：
- 楼内协作网络：部分系统采用“接力配送”，由一楼机器人将货物转交给楼内专用爬楼机器人或电梯机器人。
- 人机协作：极端情况下（如无电梯的老旧小区），平台可能转由人工完成最后一小段配送。
b) 电梯场景
- 通信与控制：
- 通过Wi-Fi/蓝牙与电梯控制系统联动，自动呼叫电梯并选择楼层。
- 视觉识别电梯按钮，通过机械臂或红外模拟按压（需物业授权）。
- 安全策略：
- 进入电梯后自动进入“跟随模式”，保持静止并避让行人。
- 通过传感器监测电梯门状态，防止被夹。
c) 拥挤人群
- 动态路径规划：
- 实时预测行人轨迹（如使用Social-GAN等行人运动模型），提前规划绕行路径。
- 采用“弹性速度策略”：在人群中降低速度，避免突然加速引发碰撞。
- 人机交互优化：
- 通过灯光、声音提示（如“让路提醒”）与行人沟通意图。
- 在极度拥挤时进入“跟随模式”，尾随行人缓慢通过，或寻找临时停靠点等待。
3. 算法与系统特性
- SLAM技术：在无GPS环境中实时定位并更新地图（如室内走廊）。
- 分层决策框架：
- 高层规划：基于订单数据生成楼宇间全局路径。
- 中层导航：根据实时传感器数据调整局部路径（如D*算法动态避障）。
- 底层控制：电机驱动实现精确转向和速度控制。
- 云端协同：
- 多机器人调度系统避免拥堵，例如控制不同机器人错峰使用电梯。
- 历史数据学习高峰时段人群密度，提前优化路径。
4. 实际部署的限制与改进
- 当前挑战：
- 极端复杂环境（如无序拥挤、儿童奔跑）仍需远程人工接管。
- 电梯系统协议不统一，需与物业深度合作。
- 雨天/冰雪环境传感器精度下降。
- 未来演进：
- 仿生设计（如足式机器人）可能突破楼梯限制。
- 5G+V2X技术实现机器人与城市基础设施（如交通信号、电梯）更高效交互。
总结
外卖机器人通过“感知-决策-控制”闭环系统应对复杂环境：楼梯以规避或协作接力为主，电梯依靠物联通信自动调度，人群通过动态避障算法柔性通过。其本质是在安全第一的前提下，平衡效率与适应性，现阶段仍需在特定规范化场景（如园区、写字楼）中运行，未来随着技术进步将拓展至更开放空间。
